HER2-targeted ADC (Antibody Drug Conjugate)는 암 세포 표면에 과발현된 HER2 (Human Epidermal Growth Factor Receptor 2)를 표적으로 하여 선택적인 치료 효과를 발휘하는 약물 접합체로, 암 치료 분야에서 중요한 혁신으로 평가받고 있습니다.
기존의 화학요법에 비해 특정 세포에 대한 독성이 강화되고, 정상 조직에 대한 부작용이 최소화된 HER2-targeted ADC는 여러 유형의 암에서 치료 효과를 보여주고 있습니다.
그러나 이러한 치료법에도 불구하고, 약물 내성이 발생하거나, 치료 효과의 지속성이 제한되는 문제가 종종 보고되고 있습니다.
따라서 새로운 약물 접합체를 개발하고, 그 효능 및 생체 분포 특성을 최적화하는 연구가 절실히 요구됩니다.
이러한 필요를 해결하기 위해 HER2를 표적으로 하는 새로운 affibody 기반 약물 접합체를 개발하고, cytotoxic payload의 차이에 따른 HER2-targeted ADC의 효능을 체계적으로 비교하는 연구가 진행되고 있습니다.
1. HER2-targeted ADC 연구 목표
이 연구는 HER2 과발현 암세포에 대한 효율적인 치료법을 개발하고자, Affibody 기반 약물 접합체의 구조 및 약물에 따른 효능을 체계적으로 비교하는 것을 목표로 하였습니다.
이를 통해 기존 약물 내성 문제를 극복하고, 암 치료 효과를 극대화하기 위한 새로운 전략을 모색하였습니다.
2. LigandTracer를 사용한 실험 방법
약물 접합체의 결합 친화도를 평가하기 위해 LigandTracer라는 정밀 도구를 활용하였습니다.
이 도구는 살아있는 세포에서 약물과 표적 수용체 간의 결합 및 해리 과정을 실시간으로 추적할 수 있습니다.
SKOV3 세포를 배양하여 약물을 첨가하고, LigandTracer를 사용하여 결합 및 해리 속도를 모니터링한 후 이를 데이터화하였습니다.
이렇게 측정된 데이터를 바탕으로 약물 접합체의 결합 상수를 계산하고, 약물의 안정성과 효능을 평가하였습니다.
3. LigandTracer 데이터 인사이트
LigandTracer를 통해 얻은 데이터는 세 가지 약물(DM1, MMAE, MMAF)이 포함된 HER2-targeted ADC가 HER2 수용체와 강한 결합력을 가지며 약물에 따라 생체 내 분포 특성이 달라진다는 것을 보여주었습니다.
특히 MMAF 기반 약물 접합체는 우수한 항암 효과를 보여주며, 생체 내 정상 장기에서의 약물 축적이 최소화되는 것으로 나타났습니다.
이는 치료 효율성과 부작용 최소화를 위한 중요한 통찰을 제공하며, 신약 개발에 유용한 데이터를 제공합니다.
4. HER2-targeted ADC 효능 비교 및 결론
이 연구는 HER2-targeted Affibody-Drug Conjugate의 효능을 세포독성 약물과 생체 내 분포 관점에서 비교한 첫 사례로, MMAF 기반 접합체가 가장 우수한 치료 효과를 보였습니다.
이러한 결과는 HER2 과발현 암에 대한 새로운 표적 치료제를 설계하는 데 중요한 정보를 제공합니다.
또한, ADC의 구조적 설계와 약물 선택이 치료 효율성과 생체 내 안정성에 결정적인 역할을 한다는 점을 강조하였습니다.
[참고]
Yin, W., Xu, T., Ding, H., Zhang, J., Bodenko, V., Tretyakova, M. S., Belousov, M. V., Liu, Y., Oroujeni, M., Orlova, A., Tolmachev, V., Graslund, T., & Vorobyeva, A. (2023). Comparison of HER2-targeted affibody conjugates loaded with auristatin- and maytansine-derived drugs. Journal of Controlled Release, 355, 515–527. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2023.02.005
Cell Binding Affinity (KD) & Kinetics (ka, kd). https://ycluebio.com/
LigandTracer: Cell Binding Affinity, Kinetics 분석방법. https://ycluebio.com/ligand-binding-affinity-package/
LigandTracer Applications. https://www.ligandtracer.com/applications/